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《變頻器諧波問題干擾范圍及處理方法.docx》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、變頻器常見諧波問題以及解決方法變頻器常見諧波問題以及解決方法在現(xiàn)代化港口、礦井、運輸港的建設中，變頻軟啟動漸漸替代機械軟啟動，如常規(guī)液力耦合器，CST液力軟啟動，成為市場主流，其主要原因為可控性高，精度強。變頻器在使用過程中也會相應的出現(xiàn)自己的問題，重點介紹下在現(xiàn)場安裝中變頻器諧波問題以及處理辦法。就礦井使用的變頻器而言，非下運皮帶大都使用二象限的，因不需要對電網(wǎng)進行電能反饋，下運皮帶在運行以后對電網(wǎng)進行電能反饋，既逆向輸送電力，而非使用電力，四象限變頻器就是除了正反轉(zhuǎn)外還能控制，實現(xiàn)能量反饋回電網(wǎng)的變頻器。2象限指的就是普通的控制速度的變頻器。內(nèi)部除了控制方式
2、不同外，硬件方面主要就是4個象限變頻器整流和逆變電路都使用可雙向?qū)ǖ陌雽w元件，一般是IGBT。而2象限的整流部分一般是晶閘管或二極管。而就諧波問題而言，問題重點出現(xiàn)在四象限變頻器，因產(chǎn)生的奇數(shù)次諧波較強，且干擾問題嚴重，頻器正常工作中，由于變頻器高次諧波的影響引發(fā)控制電路發(fā)生串聯(lián)諧振，造成系統(tǒng)電源故障，就功率等級而言，75KW以上四象限變頻器因考慮進行諧波治理，而二象限變頻功率在100KW以下可以進行常規(guī)處理即可。在變頻器使用過程中，經(jīng)常出現(xiàn)誤指示、亂碼等情況;變頻器停止工作時系統(tǒng)完全恢復正常。很明顯這是由于變頻器高次諧波分量對電源的干擾造成的，通常，對此最
3、為行之有效的辦法就是對控制電路的供電電源加裝電源濾波器。在加裝市售的通用電源濾波器后，系統(tǒng)恢復了正常，但是隨之又有新的問題出現(xiàn)了，控制電路中的熔斷器頻繁熔斷。停電后對電路進行檢查，經(jīng)現(xiàn)場詳細觀察發(fā)現(xiàn)，在系統(tǒng)逐漸升速過程中，變頻器運行輸出在某個頻段之間時頻繁發(fā)生短路故障。而且，將變頻器的負載(電動機)斷開后，該故障現(xiàn)象仍頻繁出現(xiàn)，在去掉電源濾波器后該故障消失。因此，首先對該濾波器進行了檢查，拆開后發(fā)現(xiàn)濾波器采用的是常見的π型濾波。檢查發(fā)現(xiàn)電源濾波器本身沒有任何故障，進一步分析變頻器的工作原理可知，在交-直-交型變頻器中，電網(wǎng)通過三相整流橋給變頻器供電，供電電流利用
4、傅立葉級數(shù)可以分解為包含基波和6K±1次諧波(K=1，2，3…)分量等一系列諧波分量，諧波含量隨進線電抗和和直流濾波電抗的電感量增加而減少。具有關資料介紹，通常情況下，加電抗器后五次諧波、七次諧波、十一次諧波和十三次諧波仍然占到40%、35%、25%和20%左右。由于電路參數(shù)頻率特性的影響，在n次諧波所作用下電感的感抗為，電容的容抗為，整個電源濾波器的等效復阻抗;其中是濾波器的等效感抗，是濾波器的等效容抗。如果在k次諧波的作用下，濾波器在該次諧波下的等效感抗的值與等效容抗的值相等，可知此時電路在該頻率下的等效復阻抗，即電路處于諧振狀態(tài)。由于此時R僅是線路電阻，其
5、值是非常小的，可以近似的認為，即電路在該次諧波的作用下處于處于短路狀態(tài)。依據(jù)上述分析，可以得出結(jié)論：該電源短路故障是由于變頻器輸出的高次諧波分量造成電源濾波器發(fā)生串聯(lián)諧振引起的。通常情況下，如果引起諧振的諧波分量不是足夠大，是不應引起短路故障的，但是當其短路電流的有效值超過系統(tǒng)熔斷器保護范圍時，就會造成短路故障，采用該類電源濾波方式就不十分合適了。分析清楚故障原因后，針對工控系統(tǒng)干擾源的主要來源途徑即電源的干擾、過程通道的干擾及空間電磁干擾等，對控制顯示系統(tǒng)采取了進一步的防干擾措施。首先，針對前述系統(tǒng)的故障狀態(tài)，采用大電容替代原來的電源濾波器進行濾波，有效的解決
6、了控制系統(tǒng)電源系統(tǒng)的干擾問題。但是，必須著重指出的是在變頻器的輸出側(cè)，絕對禁止采用電容器來吸收高次諧波，以防止在逆變管導通瞬間，出現(xiàn)峰值很大的充電或放電電流，造成逆變管的損壞;其次，由于用戶要求液位指示器與變頻器的相對位置不能改變，在不能使液位指示器遠離變頻器的情況下，將液位指示器進行了嚴格的金屬屏蔽，而且信號屏蔽線、金屬屏蔽層進行了嚴格的單獨接地與系統(tǒng)工作及安全接地分開，信號線與電源線空間位置相對垂直，有效的防止了空間的電磁干擾的竄入。??????????變頻器配套用的各類電抗器的作用和容量選擇等問題也是十分必要的，??變頻器配套用的電抗器有3種：一、進線電抗
7、器LA1又稱電源協(xié)調(diào)電抗器，它能夠限制電網(wǎng)電壓突變和操作過電壓引起的電流沖擊，有效地保護變頻器和改善其功率因數(shù)。接入與未接入進線電抗器時，變頻器輸入電網(wǎng)諧波電流的情況。二、直流電抗器LDC直流電抗器接在變頻系統(tǒng)的直流整流環(huán)節(jié)與逆變環(huán)節(jié)之間，LDC能使逆變環(huán)節(jié)運行更穩(wěn)定，及改善變頻器的功率因數(shù)。??三、輸出電抗器LA2接在變頻器輸出端與負載（電機）之間，起到抑制變頻器噪聲的作用。1.需要安裝進線電抗器的場合?如下：進線電抗器既能阻止來自電網(wǎng)的干擾，又能減少整流單元產(chǎn)生的諧波電流對電網(wǎng)的污染，當電源容量很大時，更要防止各種過電壓引起的電流沖擊，因為它們對變頻器內(nèi)整流
8、二極管和濾波電容器都是有
